自动化技术在机械设计中的应用范文

摘要：随着科技的发展，互联网技术不仅应用广泛而且日益成熟与现代化。自动化技术在机械设计中的应用即是计算机与机械的有力结合。主要通过计算机的集成系统、柔性化技术、虚拟化技术、检测技术等来实现机械生产与制造的自动化。未来，机械设计将无法脱离自动化技术，并且会越来越朝着精细化与系统化的方向发展。

关键词：自动化技术；机械设计；应用分析随着互联网技术的应用与发展，各行各业都被附加上“互联网+”的概念，似乎离开了互联网，发展就会受到一定的限制。机械制造业作为工业中至关重要的行业自然也不例外，而机械设计又是机械制造行业中的重要一环，目前，自动化技术在机械设计中的应用越来越普遍。所谓的机械设计自动化，即是互联网技术、现代控制理论与机械的有机融合。自动化技术在机械设计的使用极大的提高了工业产品生产的效率和质量，相应地节约了企业的生产成本，提升了其在市场上的总体竞争力，也为整个机械制造行业的发展注入了活力。未来，自动化技术在机械设计中的应用将会越来越广泛，我国的自动化技术在机械的设计与制造方面运用的发展潜力巨大。

一、自动化技术与机械设计的概述

机械设计是机械设计工程师根据一定的要求对机械的材料、构成、加工原理、零件的尺寸、大小与传递方式、润滑方法等进行构思、设计、计算、创造的过程，早期的机械设计只单纯凭借工程师平时的经验积累，在机械的使用过程中因为误差的存在难免会出现问题。现代的机械设计因为综合了自动化技术，将互联网理念运用于机械设计之中，所以能够有效的减少误差，对机械运行的各个环节进行更精准的计算，提高了工作效率。机械设计在机械制造中发挥的重要作用就像理想的蓝图，它为整个机械制造提供了基本的方向。自动化技术的运用则将机械设计与人工指导有机结合，从而促进企业机械制造的自动化操控。相比于西方的机械设计自动化工艺，我国的机械设计自动化水平还处于发展阶段，另外，机械设计与自动化技术的运用需要从事此行业的人除了具备非常扎实的专业知识、有一定的工作经验，另外，还需要有一定的创新意识和前沿眼光，我国目前在此方面的人才缺口较大。

自动化技术与机械设计的结合的的作用和意义主要表现在：

1、减少人力使用、提高生产效率。所谓自动化，顾名思义，无需或只需少量的人力，能够让机械自动操控与运转。在这样的条件下，劳动量的使用将会大大减少，这从侧面也降低了企业的生产成本。再加上机械设计中计算机的运用，设计师可以整合数据运用计算机信息处理能力与现代控制理论能够精准的进行机械制造，降低误差的同时有效减少资源的使用，提高生产的效率与质量。

2、促进产业结构改善。传统的机械制造大多采用人力，总体来说较粗放，现代自动化技术运用于机械设计中将促成现代机械制造业朝着集约化的方向发展。

3、延长机械使用寿命。当机械存在问题时，计算机系统能够根据前期统计数据利用自身检测技术找出问题所在，并能够提供有效的修理方法，从而相比之前单靠人力检测能够有效延长机械的使用寿命。

二、自动化技术与机械设计的具体运用

设计师应根据企业生产发展的实际需求、产品的性能等来设计机械，既体现客观性的需要，又能够有效创新，从而保证机械在实际使用过程中的实际效能，提高其市场应用能力。自动化技术与机械设计的具体运用主要表现在：

（一）计算机集成系统的运用

计算机集成信息系统的运用是运用计算机强大的数据处理能力整合资源，有效地将机械设计中的各个环节有机的结合在一起，像是一个将领在发挥统帅作用，不过这里使用的人力并不多。在机械设计的粗放型阶段，计算机在机械设计包括制造中只是发挥辅助作用，计算机也被运用在机械设计的每个环节，但还是大量的人力在起主要作用，并且每个环节之间是相互独立而存在的。现在计算机集成信息系统的运用，是有一个总的计算机系统管理着下面机械设计的各个环节，，将各个环节集成于一个系统之下，能够有效整合资源，提高生产效率，节约资源与降低生产成本。

（二）柔性自动化技术在机械设计中的运用

计算机在机械设计中的运用不仅能够促进资源的整合，也能够间接的在此基础上对机械设计的整个过程进行管理，这就是所谓的柔性自动化技术。众所周知，计算机有强大的数据处理能力，在统计了机械设计所需的各个环节的信息之后，计算机能够根据企业需求的变化来动态调整信息组合，促进机械生产制造的自动化、人性化、市场化。此外，柔性自动化技术的运用还表现在计算机集成系统的总控制台还能将机械设计的底部环节信息传达到顶层环节，然后再由顶部向底部信息，使机械设计每一个环节的信息保持一致，达到综合统一管理的作用。

（三）虚拟自动化技术在机械设计中的运用

虚拟化自动化技术主要是指利用现代计算机的模拟仿真功能先实行产品的仿真生产，就像表演前的排练，然后再对仿真产品进行检测，如果检验合格，再投入市场使用，如果检测不合格，则对其进行有效整改。这种技术的运用能够保证机械的质量、有效提高生产性能，延长使用寿命。

（四）检测自动化技术在机械设计中的运用

虚拟自动化技术是在虚拟自动化技术的基础上，对生产出来的产品进行检测，这里的检测不需要投入人力，是计算机利用已有信息对仿真产品的结构构造及其性能进行检验，使之符合企业与市场的需要。除此之外，计算机的检测自动化技术还体现在机械的实际运行过程中，在运行过程中若某项环节出现故障，计算机也能实时的进行检测，并发出信号警示，以帮助找出机械问题所在，解决机械故障，促进生产的顺利进行。

三、自动化技术与机械设计的未来发展趋势

随着理论科学与科技的发展，在未来，自动化技术与机械设计的结合是大势所趋，并且会朝着更加精细与精准的方向发展。

（一）我国的机械自动化技术的发展现状

在新中国成立以后，我国就开始重点发展重工业，机械制造业作为工业中的重要组成部分也相应地获得了迅速发展，但是相对于发达国家几百年的机械制造历史，我国的机械设计与制造水平仍处于相对落后的状态，在很多环节与发达国家都存在着较大的差距，并且有些机械制造品严重依赖进口。我国的机械自动化技术较落后主要表现在两个方面，一个是管理模式的落后，另一个是设计与制造技术的相对落后。在发达国家，计算机在机械设计中的使用不仅普遍，而且早已达到了系统管理的状态。它们的机械设计主要依靠的是计算机的综合管理，人力投入相对较少，整个机械制造环节环环相扣，能够有效达到高效生产、精准生产的目的。而我国由于计算机的使用年限较短，对整个机械设计与制造的管理大多还是依赖人力，计算机还只是起辅助作用，更不用说是统一管理了。此外，在机械设计与制造的技术方面，我国也存在很多缺陷。一方面我国由于在机械的设计与制造方面还处于发展阶段，很多生产过程还处于从粗放型向集约型过渡的阶段，因此很多技术也只是尚处于探索的过程中，对于核心技术的掌握我国还需要花费相当长的时间。另一方面，既然自动化技术很多的依赖于计算机技术，而我国的计算机技术发展与发达国家相比也相对滞后。

（二）我国的机械自动化技术的未来方向

从目前各行各业的发展趋势来看，与互联网的结合是大势所趋，机械设计与制造也是如此。我国的计算机技术与发达国家的差距主要存在于系统控制方面，未来，计算机的远程控制系统的运用投入于机械设计与制造中，必将大大提高我国机械设计与制造的生产效率，并能有效降低生产成本、节约资源；另外，计算机的检测技术在机械设计与制造中的运用能够保障机械的顺畅运行，减少故障的产生；最后，计算机与机械的结合还会慢慢渗透到个人日常的生活中，使人们的生活更加智能化与自动化。计算机的使用也是智能时代的开始。在未来的机械设计中，人力的使用会越来越少，所有的机械运行与控制都将通过计算机终端来进行智能控制。计算机将会自动进行机械制造的各个环节，并在制造过程中的问题进行判断与决策，几乎完全取代人脑的功能。我国未来的机械智能化发展方向应努力结合企业与市场需求进行针对性生产，努力实现机械设计与制造的利益最大化。

目前，无论是我国还是其它国家，都面临着环境污染与治理的问题，这也越来越要求我们的机械制造也能够朝着绿色生态化的方向发展，这里就涉及到新材料的投入与使用。传统工业的发展以破坏环境、污染环境的方式为代价来保证发展，这严重违背可持续发展的时代要求。在机械的设计与制造方面，应尽量使用环保材料，来尽量减少工业生产中的消耗，促进我国工业的结构转型与可持续发展。最后，机械设计与制造不是单方面的活动，除了计算机技术的运用外，还需要将光学技术、微电子技术、机械技术融合为一体，促进光机电技术的整体发展。使用这种结合技术能够生产出高质量的机械产品。

四、结语

自动化技术在机械设计中发挥着至关重要的作用，它的运用能够有效提高机械设计与制造的效率、节约生产成本，促进我国机械制造业整体的发展。未来，自动化技术与机械设计的结合将是大势所趋，我们必须努力抓住机会，致力于促进我国机械制造业的发展，也使得我国的机械制造业在国际舞台上有一席之地。目前，我国的机械自动化技术相对于发达国家还存在一定的差距，为此，我们应努力吸取发达国家的成功经验，借鉴他们的技术，补我们的短缺之处。除此之外，更重要的是，我们应拥有属于自己的核心竞争力，这样才能在国际舞台中脱颖而出。因此，必须加大教育投入，培养具备扎实机械设计与制造功底的、有创新精神与时代精神的、有国际眼光的现代化人才，为我国的机械化设计与制造注入一股活力。在我国的机械整体生产过程中，还应注意结合企业与市场的需求，努力使生产出来的机械产品满足企业要求，符合市场需要，这才是实际应用的开始。

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作者：宗显聪 单位：山西农业大学信息学院